Arduino Giga R1 WiFi¶

Arduino Giga R1 WiFi — это плата форм‑фактора Mega размером 101 × 53 мм, построенная на базе STMicroelectronics STM32H747XI — двухъядерной SoC, объединяющей Cortex‑M7 на частоте 480 МГц с Cortex‑M4 на частоте 240 МГц. Прошивка OpenMV работает целиком на ядре M7. По сравнению со стандартной раскладкой разъёмов Arduino Mega Giga добавляет 22‑контактный гибкий разъём для камеры Arducam, разъём MIPI‑DSI для Arduino Giga Display Shield и 3,5‑мм стереофонический аудиоразъём.

Полную спецификацию, фотографии и размеры смотрите на странице продукта Arduino Giga R1 WiFi.

Ключевые особенности¶

STMicroelectronics STM32H747XI — двухъядерный Cortex‑M7 (480 МГц) + Cortex‑M4 (240 МГц). Прошивка OpenMV работает только на ядре M7; ядро M4 доступно через openamp для межпроцессорного обмена.
8 МБ внешней SDRAM плюс 2 МБ внутренней флеш‑памяти и 16 МБ внешней QSPI‑флеш‑памяти.
Аппаратный кодер/декодер JPEG.
22‑контактный гибкий разъём для камеры, совместимый с Arducam (J6) — поддержка драйверов для модулей датчиков OV5640 (5 МП), OV7670, GC2145, HM01B0 и HM0360.
Разъём дисплея MIPI‑DSI (J5) для Arduino Giga Display Shield (ёмкостная сенсорная панель 480×800) плюс движок RGB‑дисплея LTDC для продвинутых плат‑носителей.
3,5‑мм аудиоразъём со стереофоническим линейным выходом и микрофонным входом.
Wi‑Fi b/g/n (2,4 ГГц) + Bluetooth LE 5.1 через модуль Murata 1DX (CYW4343W) — подключается к прилагаемой антенне через расположенный на плате разъём U.FL.
USB‑C (full‑speed) для питания / последовательной связи / программирования.
Пользовательский ввод/вывод на разъёмах в стиле Mega — D0–D75 (цифровые), A0–A11 (аналоговые), DAC0/DAC1 (выходы DAC), CAN_RX/CAN_TX (FDCAN2) и пара I²C SDA1/SCL1 во внутреннем ряду. Отдельный 6‑контактный разъём SPI1 в передней части платы выводит CIPO/COPI/SCK (D89/D90/D91).
JTAG / SWD выведены на отладочный разъём с верхней стороны для продвинутой отладки.

Распиновка¶

Справочник по выводам¶

Разъёмы в стиле Arduino Mega предоставляют 76 цифровых выводов (D0–D75), 12 аналоговых выводов (A0–A11), два выхода DAC (DAC0/DAC1), вторичную пару I²C (SDA1/SCL1) и пару FDCAN2 (CAN_RX/CAN_TX). Отдельный 6‑контактный разъём SPI1 в передней части платы выводит CIPO/COPI/SCK (D89/D90/D91).

Имя вывода	Обозначение	Функция
D0	3.3 V	USART1 RX (Serial1) / TIM4 CH2
D1	3.3 V	USART1 TX (Serial1) / TIM1 CH2
D2	3.3 V	TIM2 CH4 / TIM5 CH4 / USART2 RX
D3	3.3 V	TIM2 CH3 / TIM5 CH3 / USART2 TX
D4	3.3 V	TIM8 CH1 / UART8 TX
D5	3.3 V	TIM3 CH2 / SPI1 MOSI / SPI6 MOSI
D6	3.3 V	TIM4 CH2
D7	3.3 V	TIM3 CH1 / SPI1 MISO / SPI3 MISO / SPI6 MISO
D8	3.3 V	TIM4 CH3 / I2C1 SCL / I2C4 SCL / UART4 RX
D9	3.3 V	TIM4 CH4 / I2C1 SDA / I2C4 SDA / UART4 TX
D10	3.3 V	TIM1 CH1 / TIM8 CH3N
D11	3.3 V	TIM8 CH2 / SPI5 MOSI
D12	3.3 V	TIM8 CH2N / SPI5 MISO
D13	3.3 V	TIM12 CH1 / SPI5 SCK
D14	3.3 V	USART6 TX (Serial2) / SPI6 MOSI
D15	3.3 V	USART6 RX (Serial2) / TIM3 CH2 / TIM8 CH2
D16	3.3 V	UART4 TX (Serial3) / TIM8 CH1N
D17	3.3 V	UART4 RX (Serial3)
D18	3.3 V	USART2 TX (Serial4)
D19	3.3 V	USART2 RX (Serial4) / SPI3 MOSI
D20	3.3 V	I2C2 SDA / TIM2 CH4 / USART3 RX
D21	3.3 V	I2C2 SCL
D22	3.3 V	GPIO
D23	3.3 V	GPIO / SPI6 SCK
D24	3.3 V	GPIO / SPI6 MISO
D25	3.3 V	GPIO
D26	3.3 V	GPIO
D27	3.3 V	GPIO
D28	3.3 V	GPIO
D29	3.3 V	GPIO
D30	3.3 V	GPIO
D31	3.3 V	GPIO
D32	3.3 V	GPIO
D33	3.3 V	GPIO
D34	3.3 V	GPIO
D35	3.3 V	GPIO
D36	3.3 V	GPIO
D37	3.3 V	TIM8 CH2
D38	3.3 V	TIM8 CH2N
D39	3.3 V	GPIO
D40	3.3 V	TIM15 CH2 / SPI4 MOSI
D41	3.3 V	GPIO
D42	3.3 V	GPIO
D43	3.3 V	GPIO
D44	3.3 V	GPIO
D45	3.3 V	GPIO
D46	3.3 V	TIM8 CH3N
D47	3.3 V	SPI3 MOSI
D48	3.3 V	TIM8 CH3 / SPI5 SCK
D49	3.3 V	GPIO
D50	3.3 V	GPIO
D51	3.3 V	TIM15 CH1 / SPI4 MISO
D52	3.3 V	GPIO
D53	3.3 V	GPIO
D54	3.3 V	TIM8 CH1 (VSYNC DCMI камеры)
D55	3.3 V	I2C3 SDA (HSYNC DCMI камеры)
D56	3.3 V	TIM3 CH1 / TIM13 CH1 (PXCLK DCMI камеры)
D57	3.3 V	TIM8 CH1N / UART8 RX (тактовый сигнал камеры — TIM1 CH3)
D58	3.3 V	TIM8 CH3 (DCMI D7 камеры)
D59	3.3 V	TIM8 CH2 (DCMI D6 камеры)
D60	3.3 V	GPIO (DCMI D5 камеры)
D61	3.3 V	TIM8 CH2N / UART4 RX (DCMI D4 камеры)
D62	3.3 V	SPI1 SCK (DCMI D3 камеры)
D63	3.3 V	TIM5 CH2 / I2C4 SCL (I²C дисплея)
D64	3.3 V	TIM5 CH1 (DCMI D1 камеры)
D65	3.3 V	TIM12 CH2 (DCMI D0 камеры)
D66	3.3 V	GPIO (сброс камеры — занят, когда камера активна)
D67	3.3 V	GPIO (отключение питания камеры — занят, когда камера активна)
D68	3.3 V	TIM3 CH1 / TIM8 CH1 / USART6 TX (DSI RESET для Display Shield)
D69	3.3 V	TIM5 CH4 (DSI TE для Display Shield)
D70	3.3 V	SPI2 SCK
D71	3.3 V	TIM8 CH4 / SPI2 MISO
D72	3.3 V	SPI2 MOSI
D73	3.3 V	ADC123 IN11 (данные микрофона DFSDM для Display Shield)
D74	3.3 V	GPIO (подсветка дисплея — занят Giga Display Shield)
D75	3.3 V	SPI2 SCK (тактовый сигнал микрофона DFSDM для Display Shield)
A0 / D76	3.3 V	ADC12 IN4
A1 / D77	3.3 V	ADC12 IN8
A2 / D78	3.3 V	ADC12 IN9 / TIM3 CH3 / TIM8 CH2N
A3 / D79	3.3 V	ADC12 IN5 / TIM3 CH4 / TIM8 CH3N
A4 / D80	3.3 V	ADC12 IN13 / SPI2 MOSI
A5 / D81	3.3 V	ADC123 IN12 / SPI2 MISO
A6 / D82	3.3 V	ADC123 IN10
A7 / D83	3.3 V	ADC1 IN16 / TIM2 CH1 / TIM5 CH1 (микрофонный вход аудиоразъёма)
A8	3.3 V	ADC3 IN0 (только аналоговый)
A9	3.3 V	ADC3 IN1 (только аналоговый)
A10	3.3 V	ADC12 IN1 (только аналоговый)
A11	3.3 V	ADC12 IN0 (только аналоговый)
DAC0 / A12 / D84	3.3 V	DAC1 OUT1 / ADC12 IN18 (линейный выход L аудиоразъёма)
DAC1 / A13 / D85	3.3 V	DAC1 OUT2 / TIM2 CH1 / SPI1 SCK / ADC12 IN19 (линейный выход R аудиоразъёма)
D89	3.3 V	SPI1 MISO (`CIPO` на переднем разъёме SPI)
D90	3.3 V	SPI1 MOSI (`COPI` на переднем разъёме SPI)
D91	3.3 V	SPI1 SCK (`SCK` на переднем разъёме SPI)
CAN_RX / D93	3.3 V	FDCAN2 RX / TIM3 CH2 / UART5 RX
CAN_TX / D94	3.3 V	FDCAN2 TX / SPI2 SCK / UART5 TX
SDA1 / D102	3.3 V	I2C4 SDA (шина управления сенсором дисплея / камерой)
SCL1 / D101	3.3 V	I2C4 SCL (шина управления сенсором дисплея / камерой)
RESET	3.3 V	нажмите расположенную на плате кнопку RESET или подтяните к GND для сброса
LED_RED	3.3 V	красный канал RGB‑светодиода (активный низкий уровень)
LED_GREEN	3.3 V	зелёный канал RGB‑светодиода (активный низкий уровень)
LED_BLUE	3.3 V	синий канал RGB‑светодиода (активный низкий уровень)

Примечание

A8–A11 — это только аналоговые контактные площадки на выводах _C STM32H747, у них нет функции GPIO, и их можно считывать только через ADC.

Выводы питания¶

Выводы разъёма Mega:

VIN — вход 6–32 В. Питает плату через расположенный на плате понижающий стабилизатор.
+5V — шина 5 В, питаемая от USB через диод или расположенный на плате понижающий стабилизатор.
+3V3 — основная шина 3,3 В.
IOREF — отражает напряжение ввода/вывода платы (3,3 В).
AREF — опорное аналоговое напряжение для выводов ADC. По умолчанию 3,3 В; подайте внешнее напряжение, чтобы использовать другое опорное значение.
OFF — подтяните к GND, чтобы отключить шину +3,3 В и выключить систему.
VRTC — вход для батарейки‑таблетки 3,0 В (максимум 3,3 В), который поддерживает работу встроенного RTC, пока остальная часть платы обесточена.
GND — общая земля.

Giga R1 может питаться любым из этих способов:

USB‑C — подаёт 5 В на расположенный на плате понижающий стабилизатор.
Вывод VIN — подайте стабилизированное питание 6–32 В напрямую.

Совет

Используйте оценщик времени работы от батареи, чтобы смоделировать, как долго Giga R1 проработает от батареи при заданном рабочем цикле активности / глубокого сна.

Выводы восстановления и отладки¶

RESET — это как выведенный контакт на разъёме питания, так и кнопка мгновенного действия в верхней части платы, подключённая к линии NRST SoC. Подтяните к GND или нажмите кнопку для сброса.

Если загрузчик полностью отсутствует, удерживайте кнопку BOOT0, нажимая RESET, чтобы принудительно перевести SoC в режим ROM‑загрузчика.

Сигналы SWD STM32 выведены на 10‑контактный отладочный разъём Cortex Debug с шагом 1,27 мм в передней части платы. Подключите их через SEGGER J‑Link, ST‑Link или любой стандартный зонд ARM JTAG/SWD. Все отладочные сигналы привязаны к опорному уровню 3,3 В.

Встроенные периферийные устройства¶

Светодиоды¶

У Giga R1 есть один пользовательский RGB‑светодиод, программно управляемый через machine.LED:

from machine import LED

LED("LED_RED").on()
LED("LED_GREEN").on()
LED("LED_BLUE").on()

Отдельный светодиод питания на плате загорается всякий раз, когда поднята шина +3,3 В, и не управляется пользователем.

Разъём камеры (J6)¶

J6 — это 22‑контактный гибкий разъём камеры, совместимый с Arducam. Подключите любой из поддерживаемых модулей датчиков, и прошивка автоматически обнаружит их через модуль csi — датчики камеры:

import csi

cam = csi.CSI()
cam.reset()
cam.pixformat(csi.RGB565)
cam.framesize(csi.QVGA)
cam.snapshot(time=2000)       # let auto‑exposure settle

while True:
    img = cam.snapshot()

Поддерживаемые датчики:

OV5640 — 5 МП, цветной, до QSXGA (2592 × 1944).
OV7670 — 0,3 МП, цветной, до VGA (640 × 480).
GC2145 — 2 МП, цветной, до UXGA (1600 × 1200).
HM01B0 — 320 × 320, монохромный.
HM0360 — VGA (640 × 480), монохромный.

Предупреждение

Пока камера инициализирована, следующие выводы разъёма Mega заняты прошивкой и не могут использоваться:

Вывод	Причина
`D54`–`D65`	Сигналы данных + синхронизации DCMI на гибком разъёме камеры
`D57`	TIM1 CH3 — тактовый сигнал камеры
`D66`	GPIO сброса камеры
`D67`	GPIO отключения питания камеры
`SDA1` / `SCL1`	I²C 4 — общая с камерой; шина пригодна для использования, но избегайте I²C‑адреса датчика

Машинное обучение¶

ml — Машинное обучение выполняет квантованные модели TFLite на Cortex‑M7 с ядрами CMSIS‑NN — достаточно быстро для компактных детекторов с несколькими кадрами в секунду. Модели в файловой системе /rom, доступной только для чтения, загружаются прямо из флеш‑памяти без копирования в RAM. Вот детектор BlazeFace 128×128, накладывающий обнаруженное лицо и его шесть ориентиров на каждый кадр:

import csi
import time
import ml
from ml.postprocessing.mediapipe import BlazeFace

# Initialize the sensor.
csi0 = csi.CSI()
csi0.reset()
csi0.pixformat(csi.RGB565)
csi0.framesize(csi.VGA)
csi0.window((400, 400))

# Load built-in face detection model
model = ml.Model("/rom/blazeface_front_128.tflite", postprocess=BlazeFace(threshold=0.4))
print(model)

clock = time.clock()
while True:
    clock.tick()
    img = csi0.snapshot()

    for r, score, keypoints in model.predict([img]):
        ml.utils.draw_predictions(img, [r], ("face",), ((0, 0, 255),), format=None)
        ml.utils.draw_keypoints(img, keypoints, color=(255, 0, 0))

    print(clock.fps(), "fps")

Ядро M4¶

Ядро Cortex‑M4 доступно через openamp для межпроцессорного обмена. Прошивка OpenMV работает только на M7; у M4 нет собственной среды выполнения MicroPython, поэтому его использование означает сборку отдельного образа прошивки на C и загрузку его из файловой системы через openamp.RemoteProc. Предварительно собранная примерная прошивка, реализующая виртуальную конечную точку UART, доступна в репозитории openamp_vuart — следуйте его README, чтобы собрать vuart.elf:

import openamp
import time

def ept_recv_callback(src_addr, data):
    print("Received:", data.decode())

ept = openamp.Endpoint("vuart-channel", callback=ept_recv_callback)

rproc = openamp.RemoteProc("vuart.elf")
rproc.start()

count = 0
while True:
    if ept.is_ready():
        ept.send("Hello World %d!" % count, timeout=1000)
        count += 1
    time.sleep_ms(1000)

На практике эту поддержку лучше рассматривать как демонстрацию интерфейса openamp, а не как работающую двухъядерную платформу — M4 нельзя сбросить независимо от M7, поэтому остановка M4 приводит к полной перезагрузке системы.

Дисплей (J5)¶

J5 — это разъём MIPI‑DSI для Arduino Giga Display Shield — ёмкостной сенсорной панели 480 × 800, построенной на драйвере панели ST7701 и контроллере сенсора GT911. Оба драйвера поставляются замороженными вместе с прошивкой. Используйте display — драйвер дисплея для вывода буферов кадров и gt911.GT911 для ввода с сенсора.

Приведённый ниже пример зеркалирует камеру в портретное окно дисплея 800 × 480 и накладывает каждое касание в виде цветного круга:

import csi
import time
import image
import display
from gt911 import GT911
from machine import I2C

IMG_OFFSET = 80
touch_detected = False
points_colors = ((255, 0, 0), (0, 255, 0), (0, 0, 255),
                 (0, 255, 255), (255, 255, 0))

csi0 = csi.CSI()
csi0.reset()
csi0.pixformat(csi.RGB565)
csi0.framesize(csi.VGA)

lcd = display.DSIDisplay(
    framesize=display.FWVGA,
    portrait=True,
    refresh=60,
    controller=display.ST7701(),
)

# Pass pin names (not Pin objects) so the driver can flip
# the reset pin's direction during start-up.
touch = GT911(
    I2C(4, freq=400_000),
    reset_pin="D71",
    irq_pin="D70",
    touch_points=5,
    refresh_rate=240,
    reverse_x=True,
    touch_callback=lambda pin: globals().update(touch_detected=True),
)

clock = time.clock()
while True:
    clock.tick()
    img = csi0.snapshot()

    if touch_detected:
        n, points = touch.read_points()
        for i in range(n):
            img.draw_circle(
                (points[i][0] - IMG_OFFSET,
                 points[i][1],
                 points[i][2] * 3),
                color=points_colors[points[i][3]],
                thickness=2,
            )
        touch_detected = False

    lcd.write(img, y=IMG_OFFSET, hint=image.TRANSPOSE | image.VFLIP)
    print(clock.fps())

Предупреждение

Giga Display Shield использует ту же шину I²C 4 (SDA1/SCL1), что и камера, D74 для включения подсветки LCD, D70/D71 для IRQ и сброса сенсора GT911, а D68/D69 для сигналов TE и RESET панели DSI.

Микрофон (Display Shield)¶

Arduino Giga Display Shield несёт цифровой микрофон, подключённый к периферийному устройству DFSDM STM32H747 (тактовый сигнал микрофона на D75, данные микрофона на D73). Микрофон захватывается через audio — Модуль Audio. Каждый буфер поступает в виде знакового 16‑битного PCM bytearray, готового для передачи в ulab/numpy для цифровой обработки сигналов:

import audio
from ulab import numpy as np

def loudness(pcmbuf):
    samples = np.array(np.frombuffer(pcmbuf, dtype=np.int16), dtype=np.float)
    rms = np.sqrt(np.mean(samples ** 2))
    if rms > 10000:
        print("Loud!", int(rms))

audio.init(channels=1, frequency=16000, gain_db=24)
audio.start_streaming(loudness)

while True:
    pass

IMU (Display Shield)¶

Arduino Giga Display Shield несёт 6‑осевой IMU Bosch BMI270 (3D‑акселерометр + 3D‑гироскоп) на той же шине I²C 4 по адресу 0x68. Используйте драйвер сообщества micropython_bmi270 для его считывания:

import time
from machine import I2C
from micropython_bmi270 import bmi270

sensor = bmi270.BMI270(I2C(4, freq=400_000))
sensor.load_config_file()

while True:
    ax, ay, az = sensor.acceleration   # m/s²
    gx, gy, gz = sensor.gyro
    print(ax, ay, az, gx, gy, gz)
    time.sleep_ms(100)

Полная карта регистров приведена в спецификации BMI270.

RGB‑светодиод (Display Shield)¶

Arduino Giga Display Shield несёт расположенный на плате RGB‑светодиод, управляемый 3‑канальным драйвером светодиодов ISSI IS31FL3197 на той же шине I²C 4. Вывод AD драйвера привязан к GND, поэтому он находится по I²C‑адресу 0x50. Используйте драйвер сообщества IS31FL3197 для управления светодиодом:

from machine import I2C
from is31fl3197 import IS31FL3197

led = IS31FL3197(I2C(4, freq=400_000))
led.set_color(255, 0, 0)   # full red

Полная карта регистров приведена в спецификации IS31FL3197.

Wi‑Fi¶

Расположенный на плате Murata 1DX (CYW4343W) доступен через network — настройка сети как интерфейс станции. Подключите прилагаемую антенну к расположенному на плате разъёму U.FL, прежде чем включать радиомодуль:

import network, time

wlan = network.WLAN(network.STA_IF)
wlan.active(True)
wlan.connect("ssid", "password")
while not wlan.isconnected():
    time.sleep(1)
print("Wi‑Fi IP:", wlan.ipconfig("addr4")[0])

Bluetooth¶

Тот же Murata 1DX также предоставляет Bluetooth LE 5.1. Используйте aioble — асинхронный BLE для удобной работы с BLE через asyncio — например, рекламируйте плату как периферийное устройство и ожидайте подключения центрального устройства:

import asyncio
import aioble

async def run():
    while True:
        conn = await aioble.advertise(250_000, name="Giga-R1")
        print("Connected:", conn.device)
        await conn.disconnected()

asyncio.run(run())

Справочник по шинам¶

GPIO¶

Используйте machine.Pin для считывания или управления любым из выводов, обозначенных на шелкографии. Выходы — 3,3 В CMOS и могут принимать/отдавать до 20 мА на вывод (140 мА суммарно по всему разъёму).

from machine import Pin

out = Pin("D2", Pin.OUT)
out.on()
out.off()
out.value(1)

inp = Pin("D3", Pin.IN, Pin.PULL_UP)
print(inp.value())

Любой входной вывод также может вызвать прерывание по перепаду фронта:

def handler(pin):
    print("triggered:", pin)

Pin("D3", Pin.IN, Pin.PULL_UP).irq(
    handler, Pin.IRQ_FALLING | Pin.IRQ_RISING,
)

UART¶

Шина	TX	RX	Имя в Arduino
UART1	D1	D0	Serial1
UART6	D14	D15	Serial2
UART4	D16	D17	Serial3
UART2	D18	D19	Serial4

from machine import UART

uart = UART(1, baudrate=115200)
uart.write("hello")
uart.read(5)

I²C¶

Шина	SCL	SDA
I2C2	D21	D20
I2C1	D8	D9
I2C4	SCL1	SDA1

from machine import I2C

i2c = I2C(2, freq=400_000)
i2c.scan()
i2c.writeto(0x76, b"hi")

Шина 2 (D20/D21, обозначенные на шелкографии SCL/SDA) — это используемая по умолчанию шина Wire Arduino. Шина 4 (SCL1/SDA1) общая с камерой и контроллером сенсора GT911 на Giga Display Shield — пользовательские устройства на этой шине должны избегать следующих адресов (7‑битных):

0x3C — OV5640 / GC2145
0x24 — HM01B0 / HM0360
0x21 — OV7670
0x5D — контроллер сенсора GT911 (Giga Display Shield)

То же оборудование можно использовать и в режиме целевого устройства (slave) через machine.I2CTarget, чтобы предоставить область памяти другому контроллеру I²C:

from machine import I2CTarget

buf = bytearray(32)
target = I2CTarget(2, addr=0x42, mem=buf)

SPI¶

Шина	MOSI	MISO	SCK
SPI1	D90	D89	D91
SPI5	D11	D12	D13

SPI1 выведен на отдельный 6‑контактный разъём в передней части платы. SPI5 выведен на обозначенные на шелкографии метки COPI/CIPO/SCK на D11/D12/D13.

Примечание

Распиновка переднего 6‑контактного разъёма SPI1 (J7):

Вывод	Сигнал
1	`D89` (CIPO)
2	+5V
3	`D91` (SCK)
4	`D90` (COPI)
5	NRST
6	GND

from machine import SPI
from machine import Pin

spi = SPI(5, baudrate=10_000_000)
cs = Pin("D10", Pin.OUT, value=1)   # CS is not driven by the SPI peripheral

cs.value(0)
spi.write(b"hello")
cs.value(1)

CAN (FDCAN)¶

Шина	TX	RX
FDCAN2	D94	D93

from machine import CAN

can = CAN(2, 500_000)
can.set_filters(None)
can.send(0x123, b"\xDE\xAD\xBE\xEF")
print(can.recv())

ADC¶

Giga R1 предоставляет двенадцать 12‑битных каналов ADC на A0–A11, все привязаны к опорному уровню 3,3 В — read_u16 возвращает 0–65535 в диапазоне 0–3,3 В на выводе. A8–A11 — это только аналоговые контактные площадки _C без периферийного устройства GPIO:

from machine import ADC
import time

adc = ADC("A0")
while True:
    voltage = adc.read_u16() * 3.3 / 65535
    print(voltage)
    time.sleep_ms(100)

Примечание

A7 также подключён к микрофонному входу на 3,5‑мм аудиоразъёме TRRS — когда подключена гарнитура, ADC("A7") считывает аналоговый сигнал микрофона напрямую.

DAC¶

Два 12‑битных канала DAC выведены на DAC0 и DAC1 через pyb.DAC. Оба подключены к 3,5‑мм аудиоразъёму TRRS как левый и правый каналы линейного выхода:

from pyb import DAC

left  = DAC("DAC0")
right = DAC("DAC1")

left.write(int(0.5 * 255))    # 8‑bit, ~1.65 V
right.write(int(0.5 * 255))

PWM¶

Вывод	Таймер / канал
D0	TIM4 CH2 / TIM17 CH1N
D1	TIM1 CH2
D2	TIM2 CH4 / TIM5 CH4 / TIM15 CH2
D3	TIM2 CH3 / TIM5 CH3 / TIM15 CH1
D4	TIM1 CH3N / TIM8 CH1
D5	TIM1 CH1N / TIM3 CH2 / TIM8 CH1N / TIM14 CH1
D6	TIM4 CH2
D7	TIM3 CH1
D8	TIM4 CH3 / TIM16 CH1
D9	TIM4 CH4 / TIM17 CH1
D10	TIM1 CH1 / TIM8 CH3N
D11	TIM1 CH2N / TIM8 CH2
D12	TIM1 CH2 / TIM8 CH2N
D13	TIM12 CH1
D15	TIM3 CH2 / TIM8 CH2
D16	TIM8 CH1N
D20	TIM2 CH4
D37	TIM8 CH2
D38	TIM8 CH2N
D40	TIM15 CH2
D46	TIM8 CH3N
D48	TIM1 CH1N / TIM8 CH3
D51	TIM15 CH1
D54	TIM8 CH1
D56	TIM3 CH1 / TIM13 CH1
D57	TIM1 CH3 / TIM8 CH1N
D58	TIM8 CH3
D59	TIM8 CH2
D61	TIM8 CH2N
D63	TIM5 CH2
D64	TIM5 CH1
D65	TIM12 CH2
D68	TIM3 CH1 / TIM8 CH1
D69	TIM5 CH4
D71	TIM8 CH4
D78 / A2	TIM1 CH2N / TIM3 CH3 / TIM8 CH2N
D79 / A3	TIM1 CH3N / TIM3 CH4 / TIM8 CH3N
D83 / A7	TIM2 CH1 / TIM5 CH1
D85 / A13	TIM2 CH1 / TIM8 CH1N

Управляйте любым из них через machine.PWM:

from machine import Pin, PWM

pwm = PWM(Pin("D2"), freq=1_000, duty_u16=32768)

Предупреждение

TIM1 зарезервирован для тактового сигнала камеры, когда камера инициализирована через csi — датчики камеры. Выводы, единственная функция PWM которых находится на TIM1 — D1, D10, D11, D12 — не могут управляться через PWM, пока камера активна. У всех остальных перечисленных выводов есть альтернативы, не связанные с TIM1.

Примечание

Несколько выводов используют общие каналы таймеров:

TIM2 CH4 находится на D2 и D20.
TIM2 CH1 находится на D83/A7 и D85/A13.
TIM3 CH1 находится на D7, D56 и D68.
TIM3 CH2 находится на D5 и D15.
TIM4 CH2 находится на D0 и D6.
TIM5 CH1 находится на D64 и D83/A7.
TIM5 CH4 находится на D2 и D69.
TIM8 CH1 находится на D4, D54 и D68.
TIM8 CH1N находится на D5, D16, D57 и D85/A13.
TIM8 CH2 находится на D11, D15, D37 и D59.
TIM8 CH2N находится на D12, D38, D61 и D78/A2.
TIM8 CH3 находится на D48 и D58.
TIM8 CH3N находится на D10, D46 и D79/A3.
TIM15 CH1 находится на D3 и D51.
TIM15 CH2 находится на D2 и D40.

Выбирайте по одному потребителю на канал таймера.

Программно эмулируемые (bit‑banged) шины¶

machine.SoftI2C и machine.SoftSPI работают на любом GPIO, если вам нужна дополнительная шина.

Тепловой датчик (внешний)¶

Прошивка включает драйвер fir — драйвер теплового датчика (fir == far infrared, дальний инфракрасный) для внешне подключённых тепловизоров:

MLX90621 — ИК‑матрица 16 × 4
MLX90640 — ИК‑матрица 32 × 24
MLX90641 — ИК‑матрица 16 × 12
AMG8833 — ИК‑матрица 8 × 8

Подключите модуль к шине I²C платы и считывайте кадры с помощью fir.init() + fir.snapshot():

import time
import image
import fir

fir.init()                          # auto‑detects the sensor
clock = time.clock()

while True:
    clock.tick()
    try:
        img = fir.snapshot(x_scale=5, y_scale=5,
                           color_palette=image.PALETTE_IRONBOW,
                           hint=image.BICUBIC,
                           copy_to_fb=True)
    except OSError:
        continue
    print(clock.fps())

Драйвер fir общается с датчиком только по I²C 1 — подключите модуль к D8 (SCL) и D9 (SDA).

Тайминг¶

time¶

Модуль time охватывает блокирующие задержки, монотонные тики и измерение прошедшего времени:

import time

time.sleep(1)              # seconds
time.sleep_ms(500)
time.sleep_us(10)

start = time.ticks_ms()
# ...do work...
elapsed = time.ticks_diff(time.ticks_ms(), start)

Виртуальные таймеры¶

machine.Timer планирует периодические или однократные функции обратного вызова, не занимая аппаратный слот таймера. Передайте -1 в качестве id, чтобы использовать виртуальный (программный) таймер:

from machine import Timer

one_shot = Timer(-1)
one_shot.init(period=5_000, mode=Timer.ONE_SHOT,
              callback=lambda t: print("once"))

periodic = Timer(-1)
periodic.init(period=2_000, mode=Timer.PERIODIC,
              callback=lambda t: print("tick"))

Значения периода указываются в миллисекундах. Вызовите deinit(), чтобы остановить и освободить слот.

Часы реального времени¶

machine.RTC сохраняет астрономическое время между сбросами — и при полном отключении питания, если к выводу VRTC подключена батарейка‑таблетка:

from machine import RTC

rtc = RTC()
rtc.datetime((2026, 4, 30, 4, 12, 0, 0, 0))   # Y, M, D, weekday, h, m, s, subsec
print(rtc.datetime())

Сторожевой таймер¶

machine.WDT сбрасывает плату, если приложение зависает. После запуска его нельзя остановить или перенастроить — периодически сбрасывайте его внутри главного цикла:

from machine import WDT

wdt = WDT(timeout=5_000)   # 5 second window
while True:
    # ...do work...
    wdt.feed()

Информация о загрузке и среде выполнения¶

Обновление прошивки (DFU)¶

Giga R1 использует стандартный двойной сброс нажатием Arduino для входа в загрузчик Arduino. Быстро нажмите кнопку RESET дважды — плата заново перечислится по USB как устройство DFU, и OpenMV IDE сможет прошить новый образ прошивки. Если загрузчик полностью отсутствует, удерживайте кнопку BOOT0, нажимая RESET, чтобы принудительно перевести SoC в режим ROM‑загрузчика.

Работающий скрипт может повторно войти в загрузчик по запросу, вызвав machine.bootloader():

import machine

machine.bootloader()

Файловая система и порядок загрузки¶

Прошивка Giga R1 монтирует при загрузке до двух файловых систем:

Внутренняя флеш‑память — всегда монтируется в /flash. По умолчанию содержит main.py и README.txt; создаётся при самой первой загрузке.
ROMFS — файловая система только для чтения с отображением в память в /rom, автоматически монтируемая MicroPython при запуске.

После монтирования рабочим каталогом устанавливается /flash. Затем интерпретатор запускает скрипты из этого каталога:

boot.py выполняется при каждом программном сбросе (холодная загрузка, Ctrl‑D из REPL или всякий раз, когда работающий скрипт завершается).
main.py выполняется только при холодной загрузке, сразу после boot.py. Последующие программные сбросы повторно запускают boot.py, но сразу переходят к REPL — чтобы повторно запустить main.py, нужно полностью сбросить плату.

main.py, поставляемый по умолчанию на свежепрошитой плате, просто мигает синим каналом пользовательского RGB‑светодиода как сигнал работоспособности (два коротких импульса, короткая пауза), так что вы можете определить, что прошивка загрузилась корректно, без подключения какого‑либо хоста.

sys.path расширяется, чтобы включить обе файловые системы и их подкаталоги lib/, поэтому импортируемые модули могут находиться в /flash/lib или /rom/lib.

При подключении по USB /flash также перечисляется на хосте как USB‑накопитель, позволяя вам редактировать boot.py, main.py и любые другие файлы напрямую. Извлеките накопитель перед сбросом платы, чтобы хост сбросил свои кэшированные записи.

Примечание

Поскольку ОС обращается с накопителем как с пассивным блочным устройством, файлы, созданные или изменённые кодом, работающим на камере, не появятся, пока хост не перемонтирует накопитель. Если и ОС, и камера записывают в одну и ту же файловую систему одновременно, ОС победит и перезапишет изменения, сделанные камерой.

Примечание

Красный канал пользовательского RGB‑светодиода может кратковременно загораться, пока хост читает с USB‑накопителя или записывает на него — это управляемый прошивкой индикатор активности, а не неисправность.

Объёмы хранилища¶

Giga R1 поставляется с:

/flash — файловая система FAT объёмом 11 МБ, для чтения/записи.
/rom — отображаемая в память ROMFS объёмом 4 МБ только для чтения, используется для поставки скриптов и моделей ML, которым выгоден доступ через mmap без копирования.

Индикатор аппаратного сбоя (hard fault)¶

Если пользовательский RGB‑светодиод быстро перебирает все цвета — достаточно быстро, чтобы это выглядело как мерцающий белый светодиод, а не как отдельные оттенки — прошивка столкнулась с неустранимым аппаратным сбоем. Перепрошейте прошивку для восстановления; если перепрошивка не помогает, плата может быть физически повреждена.

Программные библиотеки¶

Полный список модулей — включая те, что уникальны для сборки Giga R1 — смотрите в индексе библиотек.